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Leitfähige Klebstoffe – Neues TT-Projekt mit PROTAVIC INTERNATIONAL gestartet

Mit dem Kick-off im Juli 2021 ist ein neues deutsch-französisches Technologietransfer-Projekt zwischen KIT und PROTAVIC INTERNATIONAL gestartet. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs für mikroelektronische Bauelemente und Solarmodule. Die Produktion kostengünstiger, ressourcenschonender Solarmodule ist eine der zentralen technischen Herausforderungen des nächsten Jahrzehnts.

Elektrisch leitfähige Klebstoffe (ECA) werden als Alternative zur Lötverbindungstechnik in der Produktion mikroelektronischer Bauelemente eingesetzt. Der Klebstoff soll insbesondere als Zellverbinder in der Solarmodulproduktion eingesetzt. (Bild: Gorodenkoff / Shutterstock.com)
Elektrisch leitfähige Klebstoffe (ECA) werden als Alternative zur Lötverbindungstechnik in der Produktion mikroelektronischer Bauelemente eingesetzt. Der Klebstoff soll insbesondere als Zellverbinder in der Solarmodulproduktion eingesetzt. (Bild: Gorodenkoff / Shutterstock.com)
Demonstration der hochleitfähigen Tinte: Trotz reduziertem Anteil an metallischen Partikeln ist die gedruckte Elektronik leitfähig und das LED-Lämpchen leuchtet. Die gedruckten Strukturen können gebogen, gefaltet und sogar verdreht werden. (Bild: Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik / KIT)
Demonstration der hochleitfähigen Tinte: Trotz reduziertem Anteil an metallischen Partikeln ist die gedruckte Elektronik leitfähig und das LED-Lämpchen leuchtet. Die gedruckten Strukturen können gebogen, gefaltet und sogar verdreht werden. (Bild: Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik / KIT)

Eines der Forschungsthemen von Prof. Dr. Norbert Willenbacher vom Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik (MVM) am KIT sind elektrisch oder thermisch hochleitfähige Tinten, die auf Basis von Kapillarsuspension hergestellt werden. Die Tinten kommen mit erheblich geringeren Partikelkonzentrationen aus, ohne Leitfähigkeit einzubüßen, und sind sowohl für die additive Fertigung von elektronischen Bauelementen bei kleinen Stückzahlen, aber auch für die Massenproduktion mit klassischen Siebdruckverfahren geeignet, z.B. von Solarmodulen. Diese hervorragenden Eigenschaften waren es, die das Interesse von PROTAVIC INTERNATIONAL weckten. Das französische Unternehmen entwirft und entwickelt Harze, Klebstoffe und Tinten für die Elektronikindustrie sowie für die Photovoltaik.

Innovation ist in der Unternehmenskultur von PROTAVIC INTERNATIONAL fest verankert: Das Unternehmen investiert stetig in Weiterentwicklung, um die Wertschöpfungskette industrieller Prozesse zu optimieren. Seit Juli 2021 arbeiten PROTAVIC INTERNATIONAL und KIT nun im Rahmen eines Technologietransfer-Projekts gemeinsam an der Entwicklung neuer elektrisch leitfähiger Klebstoffe (Electrically Conductive Adhesive, ECA), die auf dem Kapillarsuspensionskonzept von Prof. Willenbacher basieren. Das Ziel ist die Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit der Produkte von PROTAVIC INTERNATIONAL. Dieser „Superkleber“ soll in der Bestückung von mikroelektronischen Bauteilen und bei der Verschaltung von Solarzellen für die Herstellung von Photovolkatik-Modulen Einsatz finden. Das deutsch-französische Entwicklungsprojekt wird durch den Innovationsfond NEULAND des KIT gefördert.

Vertragsunterzeichnung zum gemeinsamen Vorhaben im Rahmen des Technologietransfer-Projekts (v.l.n.r.): Simon Malandain und Firmeninhaber Robert Moor von PROTAVIC INTERNATIONAL, Prof. Norbert Willenbacher und Dr. Rainer Körber vom KIT. (Bild: KIT)
Vertragsunterzeichnung zum gemeinsamen Vorhaben im Rahmen des Technologietransfer-Projekts (v.l.n.r.): Simon Malandain und Firmeninhaber Robert Moor von PROTAVIC INTERNATIONAL, Prof. Norbert Willenbacher und Dr. Rainer Körber vom KIT. (Bild: KIT)

In Kooperation zum Elektronikkleber

Innerhalb von 14 Monaten wollen die Wissenschaftler vom KIT gemeinsam mit PROTAVIC INTERNATIONAL den druckbaren, leitfähigen Klebstoff zur Marktreife bringen und in die industrielle Produktion überführen. Der Fokus der Entwicklungsarbeit am KIT liegt auf der Komposition der Klebstoffrezeptur und der Ausgestaltung des industriellen Produktionsprozesses. Die gewünschten Produktspezifikationen und Basisrohstoffe werden vom Industriepartner bereitgestellt, der über eine spezielle Technologie zur Herstellung elektrisch leitfähiger Partikel für die Elektronikindustrie verfügt. Gemeinsam werden der Klebstoff und ein geeigneter Prozess entwickelt, der die zuverlässige Produktion im kommerziellen Maßstab ermöglicht.

Hintergrundinfos zur am KIT entwickelten Kapillarsuspension finden Sie im Technologieangebot 662.

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